Home / Fisika / Gelombang Longitudinal

Gelombang Longitudinal

  • 7 min read

Penulis : Deyan Prashna, Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia 2016

Gelombang longitudinal merupakan gelombang dengan arah getar yang berhimpit/sejajar terhadap arah rambatnya. Gelombang longitudinal membutuhkan medium dalam perambatannya sehingga digolongkan kedalam gelombang mekanik. Gelombang longitudinal berbeda dengan gelombang transversal baik dalam bentuk gelombangnya maupun perambatannya. Arah getar gelombang ini mengikuti bentuk gelombangnya dan berhimpit dengan arah rambatnya. Terdapat parameter umum untuk perhitungan gelombang longitudinal, yaitu frekuensi, periode, dan cepat rambat gelombang.

Apakah kamu tahu tentang gelombang longitudinal? Apa itu gelombang longitudinal? Bagaimana bentuk gelombang dan prinsip kerjanya? Bagaimana rumus hitungnya? Yuk, simak artikel ini agar kamu mengetahui jawabannya.

Pengertian Gelombang Longitudinal

Gelombang bermula dari adanya getaran. Kemudian getaran tersebut merambat baik melalui medium perantara atau pun tidak.

Perambatan getaran tersebut dinamakan sebagai gelombang. Getaran merupakan gerakan bolak-balik melalui titik keseimbangan dimana titik keseimbangan didefinisikan sebagai titik dimulainya getaran.

Satu getaran penuh didefinisikan sebagai gerakan bolak-balik dari dan sampai pada titik keseimbangan. Dalam setiap perambatan getaran terdapat besaran yang dinamakan sebagai frekuensi.

Frekuensi merupakan banyaknya getaran yang diperoleh per satuan waktu tertentu. Satuan frekuensi dalam sistem SI adalah Hertz.

Satuan lainnya adalah 1 . Gelombang merambat dalam suatu periode tertentu dimana periode merupakan waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran (satu gelombang). Sedangkan waktu getar gelombang merupakan waktu yang diperlukan untuk melakukan getaran sampai getaran terhenti.

Gelombang dalam perambatannya dapat melalui medium dan juga tidak. Sehingga dapat dibedakan menjadi gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.

Sedangkan berdasarkan arah rambatnya dibedakan menjadi gelombang transversal dan longitudinal. Gelombang longitudinal merupakan suatu bentuk gelombang dengan arah getaran berhimpit/sejajar dengan arah rambatnya.

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada pegas, gelombang bunyi, dsb. Gelombang longitudinal termasuk kedalam gelombang mekanik karena membutuhkan medium perambatan.

Pada artikel ini akan dibahas mengenai gelombang longitudinal. Bagi kamu yang ingin mengetahui mengenai gelombang mekanik, elektromagnetik dan transversal, maka kamu dapat membaca artikel gelombang mekanik, gelombang elektromagnetik, dan gelombang transversal.

Dalam perambatan gelombang longitudinal, energi gelombang tersalurkan melalui interaksi antar partikel penyusun medium dimana partikelnya tidak ikut berpindah. Perpindahan energinya hanya melalui interaksi saja dan tidak mengikutsertakan perpindahan partikel.

Kecepatan gelombang longitudinal bergantung pada kepadatan dari mediumnya dimana medium padat memiliki kepadatan yang lebih baik daripada medium cair. Sedangkan medium cair memiliki kepadatan yang lebih baik daripada medium gas.

Kepadatan medium menunjukan mudah atau tidaknya parikel berinteraksi. Semakin padat medium maka semakin mudah partikel berinteraksi, dan sebaliknya.

Sehingga akan berpengaruh pada kecepatan interaksinya yang mempengaruhi kecepatan perpindahan energi gelombang.

Untuk lebih mudah memahami gelombang longitudinal, perhatikan ilustrasi berikut:

bentuk gelombang longitudinal

Berdasarkan ilustrasi tersebut, maka dapat dijelaskan mengenai bagian-bagian gelombang longitudinal, sbb:

  • Rapatan, merupakan bentuk gelombang longitudinal yang saling berhimpit (merapat) satu sama lain.
  • Regangan, merupakan bentuk gelombang longitudinal yang saling meregang satu sama lain. Bentuk regangan terjadi setelah bentuk rapatan selesai.
  • Panjang gelombang, 1 , merupakan jarak yang ditempuh oleh gelombang dari rapatan ke regangan dimana 2 didefinisikan sebagai satu rapatan dan satu regangan gelombang. Dalam satu rapatan dapat terdiri dari banyak rapatan begitu juga dengan regangan.

Satu rapatan dapat saja terdiri dari banyak rapatan. Kemudian setelah rapatan terbentuk, dilanjutkan dengan bentuk regangan dan seterusnya.

Begitu juga dengan definisi dari satu regangan.

  • Amplitudo, merupakan jarak simpangan yang dapat dicapai oleh puncak gelombang. Amplitudo pada gelombang longitudinal dapat didefinisikan sebagai ukuran (tinggi) dari rapatan dan regangan itu sendiri terhadap titik mulai gelombang dimana arah getar berhimpit dengan arah rambat.

Pengertian amplitudo di sini berbeda dengan amplitudo pada gelombang transversal dimana pada gelombang transversal amplitudonya tegak lurus terhadap arah rambat (garis keseimbangan). Garis keseimbangan pada gelombang longitudinal merupakan titik awal gelombang bergerak.

  • Simpangan gelombang, merupakan jarak pada bagian gelombang terhadap titik dimulainya gelombang.
  • Jarak tempuh gelombang, merupakan jarak yang ditempuh gelombang selama perambatan.
  • Waktu getar, merupakan waktu yang diperlukan untuk melakukan getaran sampai gelombang tersebut berhenti.

Rumus Gelombang Longitudinal

Terdapat parameter umum yang digunakan dalam perhitungan gelombang longitudinal dimana parameter ini sama seperti pada gelombang transversal. Parameter tersebut yaitu frekuensi, periode, dan cepat rambat gelombang. Berikut penjelasannya:

Periode

Periode merupakan waktu yang diperlukan untuk melakukan satu gelombang, dengan rumus sbb:

2

dimana T merupakan periode (s), dan t merupakan waktu getar (s).

Frekuensi

Frekuensi merupakan banyaknya getaran yang diperoleh selama waktu getar berlangsung atau frekuensi merupakan seper satuan dari periode, dengan rumus sbb:

rumus frekuensi

atau

rumus frekuensi

dimana f merupakan frekuensi (Hz), t merupakan waktu getar (s), dan T merupakan periode (s).

Cepat rambat gelombang

Cepat rambat gelombang merupakan jarak yang ditempuh gelombang selama frekuensi tertentu atau jarak yang ditempuh gelombang (bergantung pada jumlah gelombangnya) per satuan waktu getar atau pun jarak yang ditempuh gelombang per periode gelombang. Berikut rumusnya:

rumus cepat rampat gelombang

atau

rumus 2

atau pun

5

dimana merupakan cepat rambat gelombang (m/s), merupakan panjang gelombang (m), merupakan frekuensi (Hz), t merupakan waktu getar (s), n merupakan jumlah gelombang, dan T merupakan periode (s).

Jadi, dapat disimpulkan bahwa gelombang longitudinal merupakan suatu bentuk gelombang dengan arah getarnya berhimpit/sejajar dengan arah rambatnya. Bentuk gelombang longitudinal sebagaimana diilustrasikan pada gambar 1.

Prinsip kerjanya adalah dalam perambatan gelombang longitudinal, arah getar gelombang berhimpit/sejajar dengan arah rambatnya dimana amplitudonya mengikuti dari bentuk gelombangnya. Gelombangnya terdiri dari rapatan dan regangan.

Contoh dari gelombang longitudinal yaitu gelombang pada pegas, gelombang bunyi, dsb. Gelombang longitudinal dalam perambatannya membutuhkan medium dan gelombang ini sangat berbeda dengan gelombang transversal.

Rumus hitung gelombang longitudinal sama seperti gelombang transversal.

Demikian pembahasan artikel ini mengenai gelombang longitudinal. Semoga pembahasannya mudah dimengerti dan dapat menjawab pertanyaan kamu terkait gelombang longitudinal.

Sekian, terimakasih.

Daftar Pustaka

  • Prashna, Deyan. 2020. Gelombang Transversal. Diperoleh dari https://bacaboy.com/gelombang-transversal/ (diakses pada 2 Juli 2020).
  • Rahmah, Azzahra. 2019. Gelombang Longitudinal – Rumus, Gambar, Contoh Soal. Diperoleh dari https://rumus.co.id/gelombang-longitudinal/ (diakses pada 2 Juli 2020).
  • Zuhh. 2015. Jawaban dari pertanyaan: Contoh dari gelombang longitudinal adalah? Diperoleh dari https://brainly.co.id/tugas/2241810 (diakses pada 2 Juli 2020).

Baca juga